Kroczący Miriam Hexapod

[Gieneq]

Witam,
Zebrałem się i postanowiłem napisać conieco o mojej nowej konstrukcji. Generalnie już od jakiegoś czasu buduję roboty ale na forbocie nic jeszcze nie umieściłem.

Mam do zaprezentowania robota typu hexapod, 6-nożna maszyna krocząca jakby ktoś niezbyt orientował się w systematyce.

Dlaczego hexapod? Zabrałem się za tą konstrukcję po porażce w minisumo. Stwierdzam że nie lubię zbytniego "upychania" elektroniki w robocie. Platforma hexapoda daje dość dużo możliwości rozmieszczenia elektroniki, o zasilanie też nie trzeba się martwić ze względu na duży udźwig.

Krótko o budowie:

Projekt: Konstrukcję zaprojektowałem w programie CorelDraw. Projekt dawał mi nieco możliwości manipulowania nogami zwłaszcza w płaszczyźnie poziomej.

Części: zostały wycięte laserem na bazie projektów w Corelu. Plexy 3mm kolory czarny i żółty. Planowałem 6mm ale niestety zakład takowego materiału nie posiadał. 3mm na korpus starczy ale na nogi niezabardzo. Robot posiada jak wspomniałem spory udźwig testowałem z grubym słownikiem ale 3-5kg pewnie by jeszcze podniósł, za to z przepychaniem ma problemy, nogi się troszkę wyginają...

Robot się ślizgał, założyłem mu ogumienie - wałki z drukarki atramentowej.

Silniki: 18 serw TowerPro mg995. Mają swoje wady i zalety.

Zalety: kosztują około 30 zł/szt, metalowe tryby, łożyska kulowe, dobra obudowa.

Wady: kupując 18 sztuk 5 obraca się odwrotnie niż pozostałe. W programie obracając serwa np o +50* z krokiem co 1 te serwa "unikatowe" muszę obracać na -50... Problematyka dobrze widoczna na schemacie.

Zasilanie: serwa zasilam z akumulatora żelowego 6V, 4.5 Ah. Przy zakładanym poborze prądu 18* 0.5A mamy 9A. Akumulator podziała więc niecałe 30 min ale jest to przy maksymalnym obciążeniu - serwa mają pobór maksymalny przy gwałtownych obrotach u mnie jest to wyeliminowane, serwa działają maksymalnie płynnie z przeskokiem o 1° co 5 - 15ms. Logika ma narazie zasilanie przez usb, 3m kabla więc nie jest źle, planuję dodać bardziej mobilne źródło. Ewentualnie druga opcja bardziej ryzykowna żeby podłączyć logikę do żelka... podobno maksymalne rozładowanie jest dość duże. O tym jeszcze pomyślę.

Logika: Arduino Mega 2560. Płyta zdrowo nad wyrost, ale co tam szkodzi ;] używaj z 10% pamięci...

Sterowanie: klawiatura PS2 kablowa z nieco innym złączem (brakowało mi gniazda więc byłem zmuszony do użycia innego). Zasadniczo wczoraj kupiłem moduł BT (temat może komuś znany). Niedługo robot będzie sterowany poprzez BT i androida.

Robot dość dobrze radzi sobie z nierównościami. Nie mówię tu o bardziej ekstremalnych nachyleniach. raczej o nierównej powierzchni, zabrudzenia stołu, długopisy, kawałki kartonu itp.

Mając klawiaturę PS2 mam dość dużo możliwości ruchu robota. znaki 0 - 9, ! - ) + [ , ] pozwalają mi na zmianę wychylenia serw o 5* +/-. Ta sama kombinacja lecz z { , } zmienia wychylenie wszystkich 6 serw. Dość dobre narzędzie do tworzenia sekwencji.

do poruszania przewiduję w,a,s,d. Narazie robot chodzi tylko przód - tył. Robot zna poza tym kilka tricków - chwieje się na boki, macha przednimi nogami itp...

Program sam w sobie jest banalny. Serwa steruję bibliotekami, PS2 też ma bibliotekę. Kiedyś miałem bardzo złą opinie o Arduino; jest to dla laików, nie trzeba nic umieć, nie daje takich możliwości co sam C i własny układ. Możliwe ale do tego projektu nie ma sensu stosować inny zestaw. W dodatku kod jest naprawdę obszerny (900 linijek), pisanie tego było by pewnie trudniejsze w samym C.

Cena:

plexy + cięcie: 260zł

serwa: 540zł

arduino: 120zł

BT: 60zł

śruby, nakrętki, rurki alu: 20zł

żelek: 20zł

prąd: niewiele

czas: bezcenny

części z recyklingu: 0zł

koszty przesyłki

inne

Wychodzi 1000zł ale w połączeniu z innymi kosztami wychodzi troche więcej więc szacujęże 1100zł.

Plany na przyszłość:

-sterowanie BT

-ruch na boki, skręcanie

-kilka innych tricków

-przyspieszenie ruchów

-mobilne zasilanie logiki

-szczypce

-kamera

-czujniki zbliżeniowe

-wzmocnienie nóg

Jak wspomniałem będę pisać aplikację na Androida. Posiadała by wirtualną klawiaturę do sterowania. Myślałem również o podłączeniu kamerki do Arduino (posiada 3 porty komunikacji) i wysyłaniu obrazu na telefon.

Czujnik zbliżeniowy, myślałem nad trickiem macham ręką przed robotem a on wstaje to mogło by być dość efektowne. Ewentualnie inna opcja. że po wykryciu czegokolwiek robot wstaje a po upłynięciu kilku sekund siada. Mając takiego stwora w domu można by wpaść w paranoję

A oto kilka zdjęć: pierwsze modele z papieru, schemat serw, przebieg prac.

Myślę że opisałem wszystko co nadaje się do opisania. Jest to mój pierwszy artykuł tego typu więc proszę o wyrozumiałość w przypadku pewnych niedociągnięć.

Zapewne kogoś zastanowiło imię robota. Niestety jeszcze takowego nie wymyśliłem aczkolwiek myślałem dość długo.

Edit1:

Był kabel i nie ma kabla. Robot jest teraz w pełni mobilny. Ma przenośne zasilanie i moduł Bluetooth którym łączę się z androidem. Do sterowania używam aplikacji BlueTerminal.

A oto nagranie pokazujące działanie nowego sterowania:

Edit:

__________

Komentarz dodany przez: Nawyk

Dodałem zdjęcie w formie załącznika (żeby się wyświetlało na stronie głównej)

Edytowano Marzec 1, 2021 przez Gieneq

[ahmed10]

Konstrukcja bardzo estetycznie wykonana, świetnie się prezentuje. Natomiast co do samego problemu servomechanizmów to zastanawiam się czy przelutowanie (odwrotne przylutowanie) kabli od potencjometru znajdującego się w servie by nie pomogło czasem

[Sen]

Konstrukcja bardzo fajna i udana chciałbym tylko zobaczyć jak on tam w środku klepie tego kotleta na obiad bo słychać pod koniec filmu tłuczenie młotkiem (kuchennym?)

[didii0074]

Super konstrukcja. Gdzie wycinałeś plexi ?

[Eukaryota]

Ja mam pytanie dotyczące kwestii matematycznej. Robot sam sobie wylicza pozycje nóg na podstawie kinematyki odwrotnej i generatora trajektorii czy jest to zwykłe sterowanie serwami?

[MatManiak]

Ja mam pytanie dotyczące kwestii matematycznej. Robot sam sobie wylicza pozycje nóg na podstawie kinematyki odwrotnej i generatora trajektorii czy jest to zwykłe sterowanie serwami?

Autor napisał, że chodzenie to proste sterowanie serwami za pomocą biblioteki z arduino. Poza tym, jak cały program ma 900 linijek, to obstawiam, że nie ma zaimplementowanej kinematyki odwrotnej i generatora trajektorii, a całość opiera się po prostu na wyuczonej sekwencji ruchu poszczególnych serw.

[Gieneq]

No niestety w LO nie uczą kinematyki odwrotnej.. a szkoda. Plexi zamawiałem w agencji reklamowej specjalizującej się w cięciu laserem.

[Eukaryota]

Ok, dzięki za odpowiedź. Sam teraz robię hexabota i chciałem wiedzieć czy wystarczy do chodu sama sekwencja serw. Jak widać tak . Fajny robot, powodzenia w ulepszaniu.

[Mars]

Świetna konstrukcja - niezaprzeczalnie.

Mam jedno pytanie. Jak podparłeś pierwszy rząd serw z drugiej strony (nie od strony zębatki)? Bo zębatka jest na stałe w korpusie, żeby ruszała się obudowa serwa. A jak to wygląda z drugiej strony?